Аннотация: Для лесозаготовителей. Кто использует сортиментные машины
Сортиментное дао
или путь к сортиментам.
Занимаясь обучением операторов лесных машин, я достаточно часто сталкиваюсь с управляющими лесозаготовительных участков или владельцами сортиментных комплексов, которые начинают работать с этими машинами 'с нуля' и не представляют всех возможностей и способностей сортиментных машин. Если операторов еще учат, то с управляющими и владельцами просто беда. Их к сожалению, не учит пока никто.
Не претендуя на всезнайство, попробую объяснить, что могут сортиментные машины, как их эксплуатировать, чтоб избежать препятствий и 'подводных камней'. Попробуем их обойти и проложить, так сказать, путь к сортиментам.
Те, кто прошли этот путь сами, так сказать 'дайме' этого дела, уже набивавшие себе шишки и затратившие свои средства для получения этого важного опыта Пути к сортиментной заготовке, поправят меня.
И дао сортиментов я бы разделил на два пути - для операторов и владельцев. Для самураев и дайме.
Рис.1 Лесной самурай, его катана(пильная шина харвестера) и вакидзаси (ключ на 41мм)
Рис. 2 'Дайме', владелец лесного комплекса, его основное оружие теперь - компьютер.
Так вот, с операторами худо-бедно работа по обучению ведется. Вся 'большая тройка' производителей (красные, желтые, зеленые - Komatsu, Ponsse, John Deere) в России сами обучают операторов. Так как государственные лесные школы и техникумы, например, Красноборский лесной техникум в России этим занимаются, опираясь только на энтузиазм их руководителей. Хорошо, что все-таки наше государство признало работу операторов отдельной профессией - 'машинист лесозаготовительной машины' (в Едином справочнике профессий при описании обязанностей рабочего можно найти как раз все про обязанности работающего на харвестере или форвардере человека). Но и тут не обошлось без ошибок - хоть люди этой профессии и работают в лесу, им оказывается не положен льготный стаж выхода на пенсию. Всем остальным, включая мастеров леса - есть, а им - нет. Чем руководствовались чиновники, принимающие это положение - неизвестно.
Ну а владельцев машин или управляющих сортиментными участками - видимо, не учит пока никто. И это не удивительно. При отпускаемых сегодня высшей школе около 70 тыс. рублей в год на одного студента (будущего мастера лесозаготовок или механика лесных комплексов) - не купишь для учебного процесса ничего. Кроме компьютера для подготовки бухгалтера. И использовать предыдущие наработки и учебные пособия, оставшиеся с советских времен - не получается, очень уж велики различия в способах заготовки (по сравнению с хлыстовой технологией). Так что знаний технического применения, обслуживания, эксплуатации, ремонта сортиментных машин- для студентов университетов - просто негде взять.
А правильное планирование работ - тот фундамент, на котором базируется показатели успешности работы предприятий. Данная статья и направлена на объяснение некоторых рабочих моментов в работе сортиментных комплексов.
Но прежде чем планировать работы, давайте разберем сперва, что есть такое - 'сортиментный комплекс'?
Под этим определением в настоящее время для меня существует пара машин, работающих вместе, харвестер и форвардер. Харвестер валит и распиливает деревья на бревна - сортименты, а форвардер - сортирует, собирает\грузит на себя и вывозит эти сортименты на промежуточный склад у лесовозной дороги.
Начнем с харвестеров.
Почему именно во множественном числе - а потому, что существует очень много типов этих машин. Во первых, до сих пор можно встретить в продаже первые пробные модели таких машин. Построенные на основе бывших в употреблении форвардеров, на которых монтировали дополнительный дизельный двигатель, в грузовом отсеке. К нему гидроприводом подсоединяли протяжные вальцы большого размера, а на конце стрелы монтировали валочную головку с захватом. И данные агрегаты еще встречается в металле, несмотря на очень почтенный возраст.
Рис.3 Первые харвестеры
Во вторых, харвестеры различаются по весу базовой машины - легкие, средние, тяжелые. Легкие, весом до 15 тонн - для проведения рубок ухода.
Рис.4 Легкий харвестер для рубок ухода
Средние - от 16 тонн и до 20 тонн - для выборочных и сплошных рубок.
Рис.5 Средний харвестер
Ну и тяжелые, от 20 тонн и выше - для сплошных рубок.
Рис.6 Тяжелый харвестер
Так же к еще одному классу машин хотелось бы отнести адаптированные харвестеры, которые иногда называют 'процессорами'. Это специально подготовленные экскаваторы, на которые навешивают харвестерные агрегаты как дополнительное оборудование. Из-за требования потребляемой гидравлической мощности они не бывают легкими или средними - только тяжелыми. Иначе дизельный двигатель и насосы экскаватора не создадут нужный поток гидравлики к агрегату.
Рис.6 Адаптированный харвестер на экскаваторной базе.
Известный советский конструктор артиллерийских систем Грабин однажды сказал, 'танк - это повозка для пушки'. Так и в нашем случае, каждый харвестер - это повозка для манипулятора и харвестерной головы, агрегата, с помощью которого он и работает.
Так что еще один фактор, определяющий использование харвестера - его агрегат или еще говорят, харвестерная голова. И определяет ее назначение - собственный вес, так как она всегда висит на конце стрелы харвестера. Легкие агрегаты, предназначенные для рубок ухода - весят до 1 тонны. Для выборочных и сплошных - от 1 до 2 тонн. Ну и для сплошных и так называемых процессоров - от 2 тонн и выше.
Сами агрегаты - это собственно набор инструментов для обработки деревьев, смонтированных на раму агрегата. Примерно как в автомобиле - двигатель, подвеска, колеса монтируют на раму. Так и в нашем случае - к раме крепят мотор и гидроцилиндр для пилы и пильной шины, моторы и вальцы для протяжки дерева к сучкорезным ножам, сами сучкорезные ножи и их гидроцилиндры, ну и гидравлический распределитель, который и распределяет потоки масла на управление этими действиями. А также, электронный модуль управлением распределителя, датчики системы измерения, провода и разъемы.
Теперь зная что есть харвестер, можно выбрать из набора предлагаемого оборудования то, что сможет работать в вашей лесосырьевой базе. Или, если планируем оказывать услуги по лесозаготовки, те параметры машин, которые позволят зарабатывать на оказании этих услуг.
Такой выбор оборудования несложен, но требует некоторых знаний о реалиях заготовок в России (законодательство, правила, практика применения). Итак, приступим:
- виды рубок, их технологические схемы, по которые мы будем их проводить. Коммерческий интерес в России или Скандинавии представляют конечно же сплошные рубки и частично выборочные. То есть там, где толщины срезаемых деревьев и выход пиловочника обеспечивают необходимый доход. Выборочные рубки (санитарные, улучшения, переформирования и прочие - предусматривают уборку плохой с точки зрения роста леса древесины и оставления для дальнейшего роста хороших деревьев), вряд ли смогут окупить сегодняшние затраты на вырубку. Это сразу ставит вопрос о том, владелец вы или арендатор данного леса.
- план рубок вашей арендованной базы - сколько назначено рубок ухода, выборочных и сплошных. Здесь речь идет о том, что можно использовать маленькие машины для рубки мелкого леса. Если взять самые мощные машины, ими можно проводить все рубки. Но если нам придется рубить молодой лес, то иногда это будет очень нерентабельно. Как стрельба по воробьям из пушек. Или битье мух двухпудовой кувалдой.
- рельеф местности, на которой растет лес в том регионе, где планируете работать. То есть если лес растет на равнине - можно применять и колесные и гусеничные харвестеры. А если кругом сопки - то с экскаваторами особо там не развернешься. Можно конечно взять специальные гусеничные шасси от валочно-пакетирующих машин с выравниванием башни - но только это уже совсем не экскаватор, да и цены на такие харвестеры сравнимы с колесным. В некоторых местностях или государствах просто запрещают использование гусениц в лесу, из-за сильного повреждения почв.
- стоимость машин и себестоимость заготовки кубометра. Здесь очень сильна позиция адаптированного экскаватора - ведь практически у всех производителей специальных харвестеров он стоит примерно вдвое дороже, чем адаптированный. Но опять - смотрите все выше перечисленные пункты. Что толку в том оборудовании, если его не будет возможности применить в других условиях? Себестоимость заготовки одного метра кубического. Этот фактор очень сильно зависит от других параметров - стоимости ГСМ, развитости дорожной сети, плотности и качестве древостоев, подготовки и опытности операторов, рельефа местности, количестве осадков и прочего, прочего, прочего.
Исходя из этих условий - можно определится с классом машины, которую выбираем для рубки. В большинстве случаев в России выбирают средний или средне-тяжелый харвестер. Тяжелые машины, колесные или гусеничные, в основном выбирают для Сибири или Дальнего Востока, из-за тяжести заготавливаемых деревьев. Средние или легкие харвестеры используют на Северо-Западе России, из-за меньшего среднего объема хлыста. Ну и гусеничные экскаваторы, адаптированные для работы в лесу, стараются покупать для ровных делян, в основном из-за гораздо меньшей стоимости таких машин. Но в каждом конкретном случае, большую роль играют нюансы. Но как говорит одна поговорка 'Дьявол прячется в мелочах'. По-этому на мой взгляд, нужно очень взвешенно подходить к выбору валочной машины. Так как она идет первой в лесу, и то что сделает харвестер, форвардер или трелевочный трактор исправить не в состоянии. Мой первый бригадир однажды выразил так свое мнение об приданных на усиление бригады в марте месяце вальщиках - 'Валка в крест, трелевка в бога'
Одно отступление. Если вести правильное лесное хозяйство, то необходимо в своей лесосырьевой базе проводить рубки ухода за лесом. И рубки такие проще проводить по сортиментной, а не хлыстовой технологии. А это приводит нас к необходимости закупки легких харвестеров. Хотя те же работы можно проводить и средними машинами, хотя экономические потери от применения более тяжелых машин будут выше.
Отступление второе, про работу с хлыстами. Доля машинной заготовки леса в хлыстах не так уж мала, и особенно развита в Сибири. Особенно выдающиеся показатели у валочно-пакетирующих машин(ВПМ) с валочными головками с накопительным столом. Но к таким ВПМ еще необходимы кроме трелевщика(скиддера) еще дополнительно раскряжевочная машина (процессор), и машина для сортировки-штабелевки распиленного штабеля. Идеально подходит для этого форвардер. И экономическая часть таких работ нуждается в очень тщательной проработке. Так как при огромной выработке присутствуют и огромные затраты.
Так что - считать, считать и еще раз считать. Где то еще необходим вальщик с ручной бензопилой - для валки очень крупных или очень ценных деревьев типа дуба или ясеня. Где то можно обойтись кусторезом или просто топором. Для разных работ - разные приемы и инструменты. Особенно в наших российских лесах, в которых можно встретить все что угодно, от единичных ценных деревьев до ветровалов или полуповаленных 'зависших' деревьев. Тут уже надо опираться на знание леса, отведенного в рубку, что подводит нас к необходимости собственной таксации леса - по военному говоря - организации собственной разведки лесов. И после планирования лесозаготовки думать далее.
Теперь посмотрим,как собственно, работает харвестер.
Работа харвестера - это работа его агрегата, харвестерной головы и наведение ее оператором на цель - растущее дерево. Чем быстрее происходит такой цикл - наведение, захват, срезание, обработка, тем производительнее работает харвестер.
Такая машина обязана своим появлением шведским инженерам, первыми придумавшими такую компоновку машины, и развитию промышленной электроники, ставшей к тому времени достаточно дешевой и надежной. Ведь агрегат кроме протягивания дерева с обрубкой за счет этого сучьев и раскряжевки ствола на бревна заданной длины с определенным диаметром, еще и промеряет протянутый в голове объем дерева. То есть имеет систему датчиков, и головной компьютер, который и оценивает, и накапливает всю информацию от агрегата. (Как это делается, можно прочитать в моей статье 'Как 'обманывает' харвестер в журнале 'ЛесПромИнформ' за ? 5 (103) от 2014 года.) Это и было в свое время революционным решением, изменившим существовавшую систему машин для лесозаготовок.
Итак, харвестер начинает разрубку отведенного участка леса, делянки, по установленному плану, так называемой 'Технологической карте'. И эту карту должен создавать мастер участка вместе с бригадиром.
Рис.7 Схема прокладки волоков
А- магистральный волок
В- пасечный закольцованный волок
С- заход от пасечного волока
Д - Пасечный тупиковый волок
Что бы операторы потом не жаловались, что границы деляны им неизвестны, и волока проложены не так.
Самое главное правило при ее создании - скорость! Скорость работы машин. Чем она выше, тем больше выработка на комплекс. Это достигается соблюдением нескольких основных принципов:
1. Ширина пасеки (ленты при проходе машины) не может быть больше вылета манипулятора на обе стороны машины (в настоящее время не более 20 метров)
2. Делянка разрубается по контурным визирам, чтоб не выйти за границы отведенного участка (в случае имеющейся программы позиционирования правило теряет актуальность, так как программа сигнализирует о приближении машины к границе участка).
3. Разрубка ведется с дальнего конца делянки (глубина колеи на волоках окажет минимальное воздействие на скорость передвижения форвардера).
4. Магистральный волок прокладывается по твердому грунту, для уменьшения глубины колеи.
5. Все пасечные волока должны быть закольцованы, конечно, кроме единичных тупиковых.
6. Раскряжевка леса харвестером ведется с подсортировкой получаемых бревен по породам, сортиментам, качеству бревен. Оператор форвардера не должен гадать, пиловочник это или уже баланс (оператор харвестера видит диаметр получаемого бревна, а оператор форвардера будет вынужден выходить из трактора для замера толщины торца рулеткой). Очень хорошо, если оператор харвестера кладет бревна ровно, чтоб при погрузке не пришлось их выравнивать, стуча торцами о землю или решетку грузового отсека форвардера.
7. Порубочные остатки оператор харвестера раскладывает по волоку так, чтоб форвардер не испытывал бортовой качки, от которой он может опрокинутся. Так же ветками волок укрепляется, глубина колеи становится меньше.
8. Работа ведется вверх и вниз по склону, и никогда - поперек. Иначе груженый форвардер опрокидывается.
Какие опции, предлагаемые производителями машин, пригодятся при работе на харвестере. Перечисление ниже идет не по значимости, владея машиной и покупая ее для своей работы, я взял бы все.
1. Фары, светодиодные или ксеноновые - лучше освещение - лучше работа ночью и в сумерки. Зимой световой день и так короток.
2. Дополнительные дворники на боковых стеклах - улучшают обзор, сохраняя машину оп поломок и простоев.
3. Шторки на окна - оператор не слепнет и не нагревается кабина. Меньше работает кондиционер - меньше топлива ест харвестер.
4. Кресло с дополнительными регулировками - высоты, поясничного подпора, боковой поддержки. Оператор проводит в кресле машины большую часть своего рабочего времени, и если это кресло некомфортно - то и человек устает быстрее, что сразу отражается на его выработке.
Кто то из великих полководцев древности давно сказал такую вещь, что кавалерия воюет тем местом, которым сидит в седле лошади. То есть сбив седлом спину лошади или отбив себе все - вы воевать не сможете. Такой вот промышленный дизайн и эргономика в былых веках...
5. Насосы закачки топлива и гидравлического масла, и вакуумный насос на гидравлический бак. Для ускорения закачки и уменьшения потерь ГСМ.
6. Оборудование для использования на агрегате маркировочных красок (бачки, шланги, форсунки). Позволяют пилить и маркировать определенные партии бревен.
7. Дополнительная защита капотов от падения деревьев и их обломков на машину - сохранит от поломки выхлопную и воздушную систему двигателя, оставит капот целым, машина не потеряет товарный вид.
8. Система автоматического пожаротушения. Так же, как и на форвардере, бережет машину от пожара.
9. Система автоматической смазки - ставил бы на сочленение двух полурам машины.
10. Камера заднего вида с фарой - необходима, убережет радиатор харвестера от повреждений
11. Программа позиционирования машины на местности. В комплексе с загруженными картами позволяет оптимизировать движение машины по деляне, особенно хорошо, когда харвестер передает карту с местами где он раскряжевывал лес - это позволяет форвардеру собирать даже занесенные снегом бревна. Требует установки специального программного обеспечения и датчика системы GPS.
12. Программа резервного копирования - в случае выхода из строя жесткого диска бортового компьютера разворачивает на новом сохраненную на специальной флэш-карте информацию. Что в разы удешевляет и ускоряет такой ремонт.
13. Профессиональный набор ключей и диагностических приборов (манометры, вольтметр и прочее), что позволяет опытным операторам самим ремонтировать машину. Экономит время ремонта.
14. Программа передачи данных в головной офис предприятия, с возможностью удаленного доступа для диагностики машины. Позволяет не только отслеживать местонахождение машины, но и анализировать время ее работы. Сокращает время диагностики и ремонта, уменьшает время простоев, что ведет к повышению выработки. Предпочтительно использование передачи данных по сетям сотовой связи, но можно работать и со спутниковыми сетями, что гарантирует бесперебойность отправки информации (покрытие сотами мобильных операторов в глубине России очень слабое).
Покупать опции - дело владельца машин. Помните одно - у всех производителей машины подготавливаются на заводе к установке всех возможных опций, и поэтому отверстия в рамах и электрические жгуты делаются под максимальное количество опций. То есть в будущем можно докупить и установить любое оборудование.
Итак, вы, зная свои леса и местность, в которой вы будете работать, выбираете тип и мощность валочной машины. Но это еще не все, нас ждет следующий этап - выбор трелевочного механизма, форвардера.